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DE102007005630B4 - Sensor chip module and method for producing a sensor chip module - Google Patents

Sensor chip module and method for producing a sensor chip module Download PDF

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DE102007005630B4
DE102007005630B4 DE102007005630.5A DE102007005630A DE102007005630B4 DE 102007005630 B4 DE102007005630 B4 DE 102007005630B4 DE 102007005630 A DE102007005630 A DE 102007005630A DE 102007005630 B4 DE102007005630 B4 DE 102007005630B4
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Abstract

Sensorchip-Modul, umfassend:einen Sensorchip (3),einen Halbleiterchip (5),einen biegsamen Chipträger (1, 11, 100) mit einer gemeinsamen Oberfläche, auf welcher der Sensorchip (3) und der Halbleiterchip (5) angebracht sind,ein Modulgehäuse (2, 6; 2, 106), welches eine Montageebene des Sensorchip-Moduls definiert und ein den Sensorchip aufnehmendes Sensorchip-Hohlraumgehäuse (2) und ein den Halbleiterchip (5) aufnehmendes Halbleiterchip-Gehäuse (6, 106) umfasst, wobei der Chipträger (1, 11, 100) im Bereich zwischen den beiden Gehäusen in der Weise gebogen ist, dass eine aktive Oberfläche des Sensorchips (3) gegenüber der Montageebene des Sensorchip-Moduls geneigt ist und eine Seitenwand (6a, 106) des Halbleiterchip-Gehäuses (6, 106) eine Öffnung des Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) verschließt.A sensor chip module, comprising: a sensor chip (3), a semiconductor chip (5), a flexible chip carrier (1, 11, 100) having a common surface on which the sensor chip (3) and the semiconductor chip (5) are mounted Module housing (2, 6, 2, 106), which defines a mounting plane of the sensor chip module and a sensor chip receiving sensor chip cavity housing (2) and a semiconductor chip (5) receiving semiconductor chip housing (6, 106), wherein the Chip carrier (1, 11, 100) is bent in the region between the two housings in such a way that an active surface of the sensor chip (3) relative to the mounting plane of the sensor chip module is inclined and a side wall (6a, 106) of the semiconductor chip housing (6, 106) closes an opening of the sensor chip cavity housing (2).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Module, die einen Sensorchip enthalten und auf ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to modules containing a sensor chip and to a method for their production.

In der Technik sind Halbleiter-Sensormodule bekannt, deren Funktionalität von der Orientierung des Halbleiter-Sensorchips bezüglich der drei Raumrichtungen abhängt. Beispiele hierfür sind unter anderem Sensoren oder Sender mit gerichteter Abstrahlung. Darunter fallen optische Sensoren und Sender und beispielsweise auch Bewegungssensoren (z.B. Beschleunigungssensoren), die bauartbedingt je nach Orientierung des Sensors im Raum Bewegungen in den verschiedenen Raumrichtungen mit unterschiedlichem Ansprechverhalten erfassen.Semiconductor sensor modules are known in the art whose functionality depends on the orientation of the semiconductor sensor chip with respect to the three spatial directions. Examples include sensors or transmitters with directional radiation. These include optical sensors and transmitters and, for example, motion sensors (for example acceleration sensors) which, due to the design, detect movements in the different spatial directions with different response characteristics depending on the orientation of the sensor in the room.

Sensorchips werden typischerweise planar in ein Halbleiter-Gehäuse eingebaut, wobei die aktive Oberfläche des Sensorchips parallel zu der Montageebene des Halbleiter-Gehäuses auf einem Applikations-Board liegt. Soll eine andere Orientierung des Sensorchips gegenüber dem Applikations-Board erreicht werden, wird das Sensorchip-Modul üblicherweise auf eine kleine Hilfs-Leiterplatte montiert, die dann in der gewünschten Orientierung (z.B. senkrecht) an dem Applikations-Board angebracht wird. Dies ist mit einem relativ hohen Montageaufwand verbunden.Sensor chips are typically installed planar in a semiconductor housing, wherein the active surface of the sensor chip is parallel to the mounting plane of the semiconductor package on an application board. If a different orientation of the sensor chip relative to the application board is to be achieved, the sensor chip module is usually mounted on a small auxiliary circuit board, which is then mounted in the desired orientation (e.g., perpendicular) on the application board. This is associated with a relatively high installation costs.

Die Druckschrift US 6 035 712 A betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Beschleunigungssensors. Bei diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt ein Sensorchip auf einen Leadframe aufgebracht, der aus einem Trägerelement und mehreren Leads gefertigt ist. Durch Biegen des Trägerelements wird der Sensorchip in eine senkrechte Position gebracht und anschließend mit einer Vergussmasse vollständig vergossen. Die DE 10 2004 019 428 A1 zeigt ein Halbleiterbauteil mit einem Hohlraumgehäuse, wobei ein Sensorchip und ein Signalauswertungschip auf dem gleichen Träger in dem Hohlraumgehäuse angeordnet sind. Die EP 0 557 917 A1 zeigt ein Modul, in welchem Beschleunigungssensoren auf engem Raum und senkrecht zur Auswerteelektronik angeordnet sind.The publication US 6 035 712 A relates to a method for manufacturing an acceleration sensor. In this method, a sensor chip is applied to a leadframe in a first step, which is made of a carrier element and multiple leads. By bending the carrier element of the sensor chip is brought into a vertical position and then completely shed with a potting compound. The DE 10 2004 019 428 A1 shows a semiconductor device with a cavity housing, wherein a sensor chip and a Signalauswertungschip are arranged on the same support in the cavity housing. The EP 0 557 917 A1 shows a module in which acceleration sensors are arranged in a small space and perpendicular to the transmitter.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Sensorchip-Modul zur Verfügung zu stellen, das vereinfacht herzustellen und zu montieren ist.It is an object of the present invention to provide an improved sensor chip module that is simpler to manufacture and assemble.

Vor diesem Hintergrund ist ein Sensorchip-Modul vorgesehen, welches einen Sensorchip, einen Halbleiterchip und einen biegsamen Chipträger umfasst, auf welchem der Sensorchip und der Halbleiterchip aufgebracht sind. Ferner umfasst das Sensorchip-Modul ein Modulgehäuse, welches eine Montageebene des Sensorchip-Moduls definiert und ein den Sensorchip aufnehmendes Sensorchip-Hohlraumgehäuse und ein den Halbleiterchip aufnehmendes Halbleiterchip-Gehäuse umfasst, wobei der Chipträger in der Weise gebogen ist, dass eine aktive Oberfläche des Sensorchips gegenüber der Montageebene des Sensorchip-Moduls geneigt ist und eine Wand des Halbleiterchip-Gehäuses eine Öffnung des Sensorchip-Hohlraumgehäuses verschließt.Against this background, a sensor chip module is provided, which comprises a sensor chip, a semiconductor chip and a flexible chip carrier, on which the sensor chip and the semiconductor chip are applied. Furthermore, the sensor chip module comprises a module housing, which defines a mounting plane of the sensor chip module and a sensor chip receiving sensor chip cavity housing and a semiconductor chip receiving semiconductor chip housing, wherein the chip carrier is bent in such a way that an active surface of the sensor chip is inclined relative to the mounting plane of the sensor chip module and a wall of the semiconductor chip housing closes an opening of the sensor chip cavity housing.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend in beispielhafter Weise anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

  • 1 schematische Schnittdarstellungen eines herkömmlichen Sensorchip-Moduls in unterschiedlichen Prozess-Schritten der Fertigung;
  • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Fertigungsablaufs des Sensorchip-Moduls gemäß 1;
  • 3 bis 7 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Sensorchip-Moduls in unterschiedlichen Prozess-Schritten der Fertigung;
  • 8 und 9 weitere Ausführungsbeispiele vom erfindungsgemäßen Sensorchip-Modul in schematischen Schnittdarstellungen;
  • 10 eine schematische Grundrissdarstellung der Sensorchip-Module gemäß den 3 bis 9; und
  • 11 schematische Schnittdarstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels in unterschiedlichen Prozess-Schritten der Fertigung.
Embodiments of the invention are explained in more detail below by way of example with reference to the drawing. In this show:
  • 1 schematic sectional views of a conventional sensor chip module in different process steps of manufacturing;
  • 2 a flowchart for explaining the manufacturing process of the sensor chip module according to 1 ;
  • 3 to 7 schematic sectional views of embodiments of the sensor chip module according to the invention in different process steps of manufacturing;
  • 8th and 9 further embodiments of the sensor chip module according to the invention in schematic sectional views;
  • 10 a schematic plan view of the sensor chip modules according to the 3 to 9 ; and
  • 11 schematic sectional views of another embodiment in different process steps of manufacturing.

Im Folgenden werden herkömmliche Module mit einem Halbleiter-Sensorchip beschrieben, dessen aktive Oberfläche gegenüber der Montageebene des Moduls geneigt ist, d.h. nicht parallel verläuft. Dabei kann der Halbleiter-Sensorchip von unterschiedlichster Art sein. Beispielsweise kann er elektromechanische oder elektrooptische Funktionselemente im Bereich seiner aktiven Oberfläche enthalten. Er kann in Form eines richtungsabhängigen Sensorchips realisiert sein. Ein Sensorchip kann als sogenanntes MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System), d.h. mikroelektronisches mechanisches System, ausgeführt sein, wobei mikromechanische bewegliche Strukturen wie beispielsweise Brücken, Membranen oder Zungenstrukturen vorgesehen sein können. Solche Sensorchips können insbesondere Bewegungssensoren sein, die als Beschleunigungssensoren (welche Beschleunigungen in verschiedenen Raumrichtungen erfassen) oder Rotationssensoren ausgeführt sein können. Derartige Sensoren werden auch als Gyrosensoren, Roll-Over-Sensoren, Aufprallsensoren, Intertial-Sensoren usw. bezeichnet und werden beispielsweise in der Automobilindustrie zur Signalerfassung in ESP (Electronic Stability Program) Systemen, ABS (Anti-Blockier-Systemen), Airbags und ähnlichem verwendet.In the following, conventional modules are described with a semiconductor sensor chip whose active surface is inclined with respect to the mounting plane of the module, that is not parallel. In this case, the semiconductor sensor chip can be of very different types. For example, it may contain electromechanical or electro-optical functional elements in the region of its active surface. It can be realized in the form of a direction-dependent sensor chip. A sensor chip can be embodied as a so-called MEMS (micro-electro-mechanical system), ie microelectronic mechanical system, in which case micromechanical movable structures such as, for example, bridges, membranes or tongue structures can be provided. Such sensor chips may in particular be motion sensors which may be designed as acceleration sensors (which detect accelerations in different spatial directions) or rotation sensors. Such sensors are also referred to as gyrosensors, roll-over sensors, impact sensors, intertial sensors, etc., and are used, for example, in the automotive industry for signal acquisition in ESP (Electronic Stability Program). Systems, ABS (anti-lock braking systems), airbags and the like used.

Halbleiter-Sensormodule, in welche solche Funktionselemente eingebettet sind, umfassen in der Regel elektronische Schaltungen, die zur Ansteuerung der Funktionselemente dienen. Solche elektronischen Schaltungen können entweder auf dem das Funktionselement ausbildenden Halbleiter-Sensorchip oder auf einem separaten Halbleiterchip, der in das Modul integriert ist, implementiert sein. Beispielsweise kann bei einem Bewegungssensor die Auslenkung eines beweglichen Mikrofunktionselements piezoresistiv oder kapazitiv ausgelesen und in solchen elektronischen Schaltungen weiterverarbeitet werden. Der separate Halbleiterchip kann beispielsweise als ASIC (Application Specific Integrated Circuit) ausgeführt sein und z.B. eine RF (Radio Frequency) Funktionalität zur drahtlosen Signalweiterleitung haben.Semiconductor sensor modules, in which such functional elements are embedded, usually comprise electronic circuits which serve to control the functional elements. Such electronic circuits may be implemented either on the functional element forming semiconductor sensor chip or on a separate semiconductor chip integrated into the module. For example, in the case of a motion sensor, the deflection of a movable microfunction element can be read piezoresistively or capacitively and further processed in such electronic circuits. The separate semiconductor chip may, for example, be embodied as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and, e.g. have radio frequency (RF) functionality for wireless signal routing.

Die 1 und 2 betreffen Herstellungsschritte zur Fertigung eines solchen herkömmlichen Sensorchip-Moduls (z.B. Bewegungssensor) . Ausgangspunkt der Herstellung ist beispielsweise ein flacher, ungebogener metallischer Leiterrahmen, der im Folgenden wie in der Technik üblich als Leadframe 1 bezeichnet wird, siehe Schritt S1 der 2. Die Flächenebene des Leadframes 1 ist parallel zu der späteren Montageebene des Sensorchip-Moduls.The 1 and 2 relate manufacturing steps for the production of such a conventional sensor chip module (eg motion sensor). The starting point for the production is, for example, a flat, unbent metal leadframe which, as usual in the art, is referred to below as the leadframe 1 is referred to, see step S1 the 2 , The surface plane of the leadframe 1 is parallel to the later mounting level of the sensor chip module.

Ein derartiger Leadframe 1 kann beispielsweise durch Stanzen oder Ätzen aus einer dünnen Metallschicht (die Dicke der Metallschicht kann z.B. im Bereich von 0,1 mm bis einigen Millimetern liegen) eines Metallbandes erzeugt werden. Leadframes werden auch als Anschlussrahmen oder Stanzgitter bezeichnet und dienen sowohl als Chipträger als auch zur Realisierung der Zuleitungen (Beinchen) für die Außenkontaktierung des Sensorchip-Moduls. Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit von Modulen mit Beinchen (Leads) kommen auf Leadframe-Basis hergestellte Module in der Automobilindustrie in großem Umfang zum Einsatz.Such a leadframe 1 For example, by punching or etching from a thin metal layer (the thickness of the metal layer may be, for example, in the range of 0.1 mm to several millimeters) of a metal strip can be generated. Leadframes are also referred to as lead frames or punched grids and serve both as a chip carrier and for the realization of the supply lines (legs) for the external contacting of the sensor chip module. Due to the high reliability of modules with leads, leadframe-based modules are widely used in the automotive industry.

In einem nächsten Schritt S2 wird ein Hohlgehäuse 2 an den Leadframe 1 angebracht. Im Folgenden werden die Begriffe „Hohlgehäuse“ und „Hohlraumgehäuse“ als synonym vorausgesetzt. Das Hohlgehäuse 2 wird typischerweise vor der Montage des Sensorchips durch Kunststoffumspritzen des Leadframes 1 hergestellt. Nach dem Umspritzen des Leadframes 1 ist das Kunststoff-Hohlgehäuse 2 fest mit dem Leadframe 1 verbunden.In a next step S2 becomes a hollow housing 2 to the leadframe 1 appropriate. In the following, the terms "hollow housing" and "cavity housing" are assumed to be synonymous. The hollow housing 2 is typically prior to mounting the sensor chip by plastic encapsulation of the leadframe 1 manufactured. After encapsulating the leadframe 1 is the plastic hollow housing 2 stuck with the leadframe 1 connected.

In einem nächsten Schritt S3 wird ein Sensorchip 3 in das Hohlgehäuse 2 eingesetzt, auf den Leadframe 1 montiert und mit Anschlusselementen 1a des Leadframes 1 elektrisch verbunden. Die Montage des Sensorchips 3 auf den Leadframe 1 kann beispielsweise durch Kleben oder Löten erfolgen. Gemäß 1 kann die elektrische Kontaktierung des Sensorchips 3 über Bonddrähte 4 vorgenommen werden, die sich von der aktiven Oberfläche des Sensorchips 3 zu den Anschlusselementen 1a erstrecken. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zur elektrischen Kontaktierung des Sensorchips 3 die Flip-Chip-Technologie einzusetzen, bei welcher die aktive Oberfläche des Sensorchips 3 dem Leadframe 1 zugewandt ist und die elektrische Kontaktierung zwischen dem Sensorchip 3 und den Anschlusselementen 1a des Leadframes 1 über Lotelemente (solder bumps) realisiert wird (Schritt S3).In a next step S3 becomes a sensor chip 3 in the hollow housing 2 used on the leadframe 1 mounted and with connection elements 1a of the leadframe 1 electrically connected. The mounting of the sensor chip 3 on the leadframe 1 can be done for example by gluing or soldering. According to 1 can the electrical contact of the sensor chip 3 over bonding wires 4 which are different from the active surface of the sensor chip 3 to the connection elements 1a extend. Another possibility is to make electrical contact with the sensor chip 3 to use the flip-chip technology, in which the active surface of the sensor chip 3 the leadframe 1 is facing and the electrical contact between the sensor chip 3 and the connection elements 1a of the leadframe 1 via solder elements (solder bumps) is realized (step S3 ).

Nach der Montage und der Ankontaktierung des Sensorchips 3 an den Leadframe 1 kann der Sensorchip 3 aus Zuverlässigkeitsgründen im Hohlgehäuse 2 mit einem weichen Gel (z.B. Silikongel) vergossen werden (in den 1 und 2 nicht dargestellt).After mounting and contacting the sensor chip 3 to the leadframe 1 can the sensor chip 3 for reasons of reliability in the hollow housing 2 with a soft gel (eg silicone gel) to be poured (in the 1 and 2 not shown).

Später erfolgt ein Umbiegeschritt, bei welchem das Hohlgehäuse 2 gegenüber dem Leadframe 1 so umgeklappt wird, dass der Sensorchip 3 in eine gegenüber den Anschlusselementen 1a des Leadframes 1 verkippte Lage gelangt. Insbesondere kann wie in 1 dargestellt eine 90° Verkippung vorgenommen werden, sodass die aktive Oberfläche des Sensorchips 3, die ursprünglich parallel zu der Leadframe-Ebene verlief, nunmehr senkrecht auf dieser Ebene steht (Schritt S4).Later, a Umbiegeschritt, in which the hollow housing 2 opposite the leadframe 1 is folded so that the sensor chip 3 in one opposite the connection elements 1a of the leadframe 1 tilted position arrives. In particular, as in 1 shown a 90 ° tilt, making the active surface of the sensor chip 3 , which was originally parallel to the leadframe plane, is now perpendicular to this plane (step S4 ).

Die Montage des Sensorchip-Moduls auf ein Applikations-Board (nicht dargestellt), z.B. eine Leiterplatte aus Epoxidharz oder eine andere metallisierte Unterlage, erfolgt über die Anschlusselemente 1a. Infolge des vorausgegangenen Leadframe-Biegeschritts wird erreicht, dass anders als bei einer üblichen, „waagerechten“ Montage des Sensorchip-Moduls auf das Applikations-Board der Sensorchip geneigt gegenüber der Ebene des Applikations-Board (nicht dargestellt) ausgerichtet ist. Die Montageebene des Sensorchip-Moduls in 1 ist dabei durch die untere Gehäusewandung 2a (d.h. der Grundfläche bzw. dem Boden des Sensorchip-Moduls beim Bestückungsvorgang am Applikations-Board) und damit durch die dazu parallel verlaufenden Anschlusselemente 1a des Leadframes 1 vorgegeben. Die gewünschte senkrechte Bestückbarkeit des Applikations-Boards mit dem Sensorchip-Modul bleibt also gewährleistet.The mounting of the sensor chip module on an application board (not shown), for example, a printed circuit board made of epoxy resin or another metallized pad, via the connection elements 1a , As a result of the preceding lead frame bending step is achieved that unlike a conventional, "horizontal" mounting of the sensor chip module to the application board, the sensor chip inclined relative to the plane of the application board (not shown) is aligned. The mounting level of the sensor chip module in 1 is through the lower housing wall 2a (ie the base surface or the bottom of the sensor chip module during the assembly process on the application board) and thus by the connecting elements running parallel thereto 1a of the leadframe 1 specified. The desired vertical placement of the application board with the sensor chip module thus remains guaranteed.

Durch das Umbiegen des Leadframes 1 zur Neuorientierung des Hohlgehäuses 2 gegenüber den Anschlusselementen 1a des Leadframes 1 wird erreicht, dass bei der Bestückung eines Applikations-Boards der Sensorchip 3 automatisch in einer Position auf dem Applikations-Board montiert wird, bei der seine aktive Oberfläche und die darin z.B. mikromechanisch ausgebildeten Funktionselemente nicht parallel zu der Montageebene des Sensorchip-Moduls verlaufen.By bending the leadframe 1 for reorientation of the hollow housing 2 opposite the connection elements 1a of the leadframe 1 is achieved that when fitting an application board, the sensor chip 3 is automatically mounted in a position on the application board, in which its active surface and the example, micromechanically formed functional elements not parallel to the mounting plane of the sensor chip module.

3 zeigt Darstellungen eines Fertigungsablaufes eines erfindungsgemäßen Sensorchip-Moduls, welches ein Hohlgehäuse 2 mit einem darin enthaltenen Sensorchip 3 sowie einen Halbleiterchip 5 in einem Halbleiterchip-Gehäuse 6 umfasst. Dieselben Bezugszeichen wie in der 1 werden zur Bezeichnung identischer oder funktionsähnlicher Teile verwendet. 3 shows representations of a manufacturing process of a sensor chip module according to the invention, which is a hollow housing 2 with a sensor chip contained therein 3 and a semiconductor chip 5 in a semiconductor chip package 6 includes. The same reference numerals as in the 1 are used to designate identical or functionally similar parts.

Ausgangspunkt des Herstellungsablaufs ist wiederum ein ebener, ungebogener Leadframe 1 bestehend z.B. aus mehreren Abschnitten 1a, 1b, 1c und 1d. Der Abschnitt 1b dient als Chipträger für den Sensorchip 3 und der Abschnitt 1c dient als Chipträger für den Halbleiterchip 5. Wie aus 3 ersichtlich führt der Abschnitt 1d aus dem Halbleiterchip-Gehäuse 6 heraus und stellt beim fertigen Sensorchip-Modul (untere Darstellung in 3) nach einem Biegeschritt ein Anschlussbeinchen (lead) dar. Der das Anschlusselement für den Sensorchip 3 realisierende Abschnitt 1a führt, wie bereits in 1 gezeigt, ebenfalls aus dem Modul (genauer: aus dem Hohlgehäuse 2 des Moduls) heraus und kann ebenfalls zu Außenanschlusszwecken genutzt werden.The starting point of the production process is again a flat, unbent leadframe 1 consisting of eg several sections 1a . 1b . 1c and 1d , The section 1b serves as a chip carrier for the sensor chip 3 and the section 1c serves as a chip carrier for the semiconductor chip 5 , How out 3 the section leads to this 1d from the semiconductor chip package 6 and puts it at the finished sensor chip module (lower illustration in 3 ) after a bending step, a lead (lead) dar. The connecting element for the sensor chip 3 realizing section 1a leads, as already in 1 shown, also from the module (more precisely: from the hollow housing 2 of the module) and can also be used for external connection purposes.

Die Herstellung des in 3 gezeigten Sensorchip-Moduls ist wie folgt:

  • Zunächst wird der ebene Leadframe 1 mit den oben genannten Leadframe-Abschnitten 1a, 1b, 1c, 1d gefertigt. Gemäß einem ersten möglichen Verfahrensablauf wird der Halbleiterchip 5 auf den Leadframe 1 montiert (z.B. geklebt oder gelötet) und elektrisch ankontaktiert. Die elektrische Ankontaktierung kann z.B. über Bonddrähte 7 erfolgen, die Anschlussflächen 8 an der aktiven Oberfläche des Halbleiterchips 5 mit den Anschlusselementen 1a und 1d des Leadframes 1 verbinden. Andere Montage- und Kontaktierungstechniken, z.B. die Flip-Chip-Technik, sind ebenfalls möglich.
The production of in 3 shown sensor chip module is as follows:
  • First, the flat leadframe 1 with the above leadframe sections 1a . 1b . 1c . 1d manufactured. According to a first possible method sequence, the semiconductor chip 5 on the leadframe 1 mounted (eg glued or soldered) and electrically contacted. The electrical Ankontaktierung can eg via bonding wires 7 done, the pads 8th on the active surface of the semiconductor chip 5 with the connection elements 1a and 1d of the leadframe 1 connect. Other assembly and contacting techniques, such as flip-chip technology, are also possible.

Danach wird der Leadframe 1 mit dem darauf montierten und ankontaktierten Halbleiterchip 5 in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, welches zwei Kavitäten für die Herstellung des Hohlgehäuses 2 und des Halbleiterchip-Gehäuses 6 aufweist. Die beiden Gehäuse 2 und 6 werden vorzugsweise also in einem Arbeitsschritt an den Leadframe 1 angespritzt. Nach dem Anspritzvorgang ist der Halbleiterchip 5 vollständig gehäust.After that, the leadframe becomes 1 with the semiconductor chip mounted and contacted thereon 5 placed in an injection mold, which two cavities for the production of the hollow housing 2 and the semiconductor chip package 6 having. The two housings 2 and 6 are therefore preferably in one step to the lead frame 1 molded. After the injection process, the semiconductor chip 5 completely housed.

Alternativ ist es auch möglich, den Halbleiterchip 5 erst nach dem Umspritzen des Leadframes 1 an den Leadframe 1 zu montieren und elektrisch anzukontaktieren. In diesem Fall ist das Halbleiterchip-Gehäuse 6 ebenfalls ein Hohlgehäuse (vergleichbar mit dem Hohlgehäuse 2), in welches der Halbleiterchip 5 nachträglich eingebracht wird. Diese Ausführungsvariante mit zwei SMD- (Surface Mounted Device) bestückbaren Gehäusen 2, 6 wird später anhand 6 erläutert.Alternatively, it is also possible to use the semiconductor chip 5 only after the encapsulation of the leadframe 1 to the leadframe 1 to assemble and electrically contact. In this case, the semiconductor chip package 6 also a hollow housing (comparable to the hollow housing 2 ) into which the semiconductor chip 5 is subsequently introduced. This variant with two SMD (Surface Mounted Device) mountable housings 2 . 6 will be explained later 6 explained.

Da der Halbleiterchip 5 typischerweise keine Sensorik enthält, sondern als Treiberchip oder Auswertechip für den Sensorchip 3 fungiert, ist der Halbleiterchip 5 in der Regel unempfindlich gegenüber mechanischen Verspannungen und kann daher gemäß der ersten Herstellungsvariante mit einem Kunststoff-Vollgehäuse 6 umspritzt werden.As the semiconductor chip 5 typically contains no sensors, but as a driver chip or evaluation chip for the sensor chip 3 is the semiconductor chip 5 usually insensitive to mechanical tension and can therefore according to the first production variant with a plastic full housing 6 to be overmoulded.

Anschließend wird, wie anhand 1 bereits erläutert, der Sensorchip 3 in das Hohlgehäuse 2 eingesetzt.Subsequently, as based on 1 already explained, the sensor chip 3 in the hollow housing 2 used.

Das fertiggestellte Sensorchip-Modul nach Durchführung des Umbiegeschrittes ist in der untersten Darstellung der 3 erkennbar. Beim Umbiegeschritt wird der aus dem Hohlgehäuse 2 des Sensorchips 3 herausführende Abschnitt 1a des Leadframes 1 an drei Stellen umgebogen, wodurch die aktive Oberfläche des Sensorchips 3 gegenüber der Ebene des Abschnitts 1a geneigt (hier um 90°) wird. Dabei bleibt der Abschnitt 1a bis auf seinen in das Hohlgehäuse 2 hineinstehenden Bereich weiterhin in derselben Ebene wie die Leadframe-Abschnitte 1c und 1d, d.h. in derjenigen Ebene, die der Leadframe 1 bei seiner planaren Bestückung mit dem Halbleiterchip 5 und dem Sensorchip 3 aufwies und die gleichzeitig die Montageebene des fertiggestellten Sensorchip-Moduls darstellt.The finished sensor chip module after performing the Umbiegeschrittes is in the bottom of the 3 recognizable. When Umbiegeschritt is from the hollow housing 2 of the sensor chip 3 outgoing section 1a of the leadframe 1 bent in three places, reducing the active surface of the sensor chip 3 opposite to the level of the section 1a inclined (here by 90 °) becomes. The section remains 1a except for his in the hollow housing 2 standing still in the same plane as the leadframe sections 1c and 1d that is, in the plane that the leadframe 1 in its planar assembly with the semiconductor chip 5 and the sensor chip 3 and at the same time represents the mounting plane of the finished sensor chip module.

Wie in der untersten Darstellung in 3 erkennbar, wird das Hohlgehäuse 2 bei dem Umbiegeschritt verschlossen („gedeckelt“), indem die Öffnung des Hohlgehäuses 2 durch eine Seitenwand 6a des Halbleiterchip-Gehäuses 6 abgedeckt wird. Die Neuausrichtung des Sensorchips 3 und das Schließen des Hohlgehäuses 2 können somit in eleganter Weise in demselben Arbeitsschritt erfolgen. Das Sensorchip-Gehäuse 2 und das Halbleiterchip-Gehäuse 6 werden dann z.B. durch Kleben, Verschweißen oder Verrasten fest zusammengefügt und typischerweise unlösbar miteinander verbunden.As in the lowest illustration in 3 recognizable, the hollow housing 2 closed at the Umbiegeschritt ("capped") by the opening of the hollow housing 2 through a side wall 6a of the semiconductor chip package 6 is covered. The reorientation of the sensor chip 3 and closing the hollow housing 2 can thus be done in an elegant way in the same step. The sensor chip housing 2 and the semiconductor chip package 6 are then firmly joined together, for example, by gluing, welding or latching and typically connected together inseparably.

In einem weiteren Schritt werden die Leadframe-Abschnitte 1d so umgebogen, dass sie Beinchen des Sensorchip-Moduls bilden. Die Beinchen des Sensorchip-Moduls werden als Außenkontakte für die elektrische Kontaktierung des Sensorchip-Moduls auf einem Applikations-Board (nicht dargestellt) genutzt. Wie der 3 zu entnehmen ist, kann das aus den Gehäusen 2 und 6 aufgebaute Sensorschip-Modul in herkömmlicher Weise mit parallel zu der Montageebene verlaufenden Leadframe-Abschnitten 1a, 1d und parallel zu der Montageebene ausgerichtetem Halbleiterchip 5 auf dem Applikations-Board montiert werden, wobei der Sensorchip 3 senkrecht (oder unter einem anderen Neigungswinkel als 90°) gegenüber der Montageebene des Sensorschip-Moduls (d.h. der Grund- bzw. Bodenfläche des Sensorchip-Moduls bezogen auf den Bestückungsvorgang am Applikations-Board) ausgerichtet ist. Ein Vorteil besteht darin, dass die Neuorientierung des Sensorchips 3 im Sensorschip-Modulgehäuse (package) erfolgt und das Sensorschip-Modulgehäuse in herkömmlicher Weise auf das Applikations-Board montiert werden kann. Mit anderen Worten entfallen zusätzliche Maßnahmen (z.B. die Montage des Sensorchip-Modulgehäuses auf einer Hilfs-Leiterplatte, die senkrecht an dem Applikations-Board befestigt wird), wie sie bei bekannten Lösungen erforderlich sind.In a further step, the leadframe sections 1d bent so that they form legs of the sensor chip module. The legs of the sensor chip module are used as external contacts for the electrical contacting of the sensor chip module on an application board (not shown). Again 3 can be seen, that can from the housings 2 and 6 constructed sensor chip module in a conventional manner with parallel to the mounting plane extending leadframe sections 1a . 1d and parallel to the mounting plane aligned semiconductor chip 5 mounted on the application board, with the sensor chip 3 perpendicular (or at a different angle of inclination than 90 °) relative to the mounting plane of the sensor chip module (ie the base or bottom surface of the sensor chip module based on the placement process on the application board) is aligned. One advantage is that the reorientation of the sensor chip 3 takes place in the sensor chip module housing (package) and the sensor chip module housing can be mounted in a conventional manner on the application board. In other words, eliminates additional measures (eg, the mounting of the sensor chip module housing on an auxiliary circuit board, which is mounted perpendicular to the application board), as required in known solutions.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches sich von dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das Halbleiterchip-Gehäuse 6 abgeschrägte Wandflächen 6a und 6b aufweist, und dass freie Endflächen 2c des Hohlgehäuses 2 ebenfalls als entsprechende Schrägflächen realisiert sind. Die Abschrägung der Seitenwandflächen 6a, 6b erleichtern insbesondere bei Verwendung von Duroplasten als Kunststoffmaterial das Umspritzen des Leadframes 1, da sie als Entformungsschrägen das Öffnen des Spritzgießwerkzeugs nach dem Anhärten des Kunststoffs erleichtern. 4 shows an embodiment, which differs from the in 3 illustrated embodiment characterized in that the semiconductor chip package 6 bevelled wall surfaces 6a and 6b has, and that free end surfaces 2c of the hollow housing 2 are also realized as corresponding inclined surfaces. The bevel of the side wall surfaces 6a . 6b facilitate the encapsulation of the leadframe especially when using thermosets as plastic material 1 because they facilitate as Entungsungsschrägen opening the injection mold after curing of the plastic.

Darüber hinaus zeigt 4, dass das Hohlgehäuse 2 so dimensioniert werden kann, dass die bodenseitige Gehäusewandung 2a von dem Boden des Halbleiterchip-Gehäuses 6 vertikal beabstandet ist. Dies ermöglicht es, den außerhalb des Hohlgehäuses 2 verlaufenden Abschnitt 1a des Leadframes 1 mit einer U-förmigen Ausbiegung 8 zu fertigen, die bei der Bestückung eines Applikations-Boards mit dem Sensorchip-Modul als Außenkontakt nutzbar ist. Sofern keine Ausbiegung 8 vorgesehen ist, kann die bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel vorhandene Beabstandung der Gehäusewandung 2a von dem Applikations-Board (nicht dargestellt) bewirken, dass keine versehentliche elektrische Verbindung zwischen dem an der Gehäuseaußenseite verlaufenden Abschnitt 1a des Leadframes 1 und elektrischen Strukturen auf dem Applikations-Board entstehen kann.In addition, shows 4 that the hollow case 2 can be dimensioned so that the bottom-side housing 2a from the bottom of the semiconductor chip package 6 is vertically spaced. This allows the outside of the hollow housing 2 extending section 1a of the leadframe 1 with a U-shaped bend 8th which can be used as an external contact when fitting an application board with the sensor chip module. If no deflection 8th is provided, the at the in 4 illustrated embodiment existing spacing of the housing 2a from the application board (not shown) cause no accidental electrical connection between the running on the outside of the housing portion 1a of the leadframe 1 and electrical structures may arise on the application board.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen lediglich dadurch unterscheidet, dass hier auch die Seitenwände 2a, 2b des Hohlgehäuses 2 mit Entformungsschrägen zur Erleichterung der Entnahme des Spritzgießproduktes aus dem Spritzgießwerkzeug ausgestattet sind. 5 shows a further embodiment, which differs from the in 4 illustrated embodiment essentially only differs in that here also the side walls 2a . 2 B of the hollow housing 2 are equipped with Entformungsschrägen to facilitate the removal of the injection molding of the injection mold.

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem auch das Halbleiterchip-Gehäuse als Hohlgehäuse 106 ausgebildet ist. In diesem Fall kann der Halbleiterchip 5 wie bereits angesprochen nach dem Spritzgießschritt (bei welchem beide Hohlgehäuse 2 und 106 gleichzeitig gefertigt werden) an den Leadframe 1 montiert und elektrisch ankontaktiert werden. Ferner ergibt sich die Möglichkeit, auch den Halbleiterchip 5 in eine Vergussmasse 9, beispielsweise einem Gel, einzubetten, die unterschiedlich zu dem Material des Hohlgehäuses 106 sein kann. Dies ist vorteilhaft, sofern auch der Halbleiterchip 5 oder dessen elektrische Kontaktierung (z.B. die Bonddrähte 7) empfindlich gegenüber Verspannungen oder den bei dem Spritzgießvorgang auftretenden Kräften sind. 6 shows a further embodiment, in which also the semiconductor chip housing as a hollow housing 106 is trained. In this case, the semiconductor chip 5 As already mentioned after the injection molding step (in which both hollow housing 2 and 106 produced at the same time) to the leadframe 1 mounted and electrically contacted. Furthermore, there is the possibility, even the semiconductor chip 5 in a potting compound 9 , For example, a gel, to embed, different from the material of the hollow housing 106 can be. This is advantageous, as far as the semiconductor chip 5 or its electrical contact (eg the bonding wires 7 ) are sensitive to tension or the forces occurring during the injection molding process.

Nach dem Einbetten des Halbleiterchips 5 in die Vergussmasse 9 wird das Hohlgehäuse 106 durch einen Deckel 106a verschlossen. Der Verschluss des Hohlgehäuses 2 mit dem darin enthaltenen Sensorchip 3 erfolgt wiederum durch den Umbiegeschritt. 6 verdeutlicht ferner die Möglichkeit, den Sensorchip 3 zur Erzielung einer spannungsarmen Anbringung („low stress die attach“) in einer belastungsabsorbierenden Vergussmasse 10 (z.B. Gel, insbesondere Silikongel) unterzubringen. Diese Möglichkeit ergibt sich bei allen Ausführungsbeispielen, bei welchen der Sensorchip 2 in ein Hohlgehäuse 2 eingesetzt ist. Ferner können die in den vorhergehenden Figuren erläuterten Ausgestaltungen mit den Merkmalen des in 6 gezeigten Moduls kombiniert werden.After embedding the semiconductor chip 5 in the potting compound 9 becomes the hollow housing 106 through a lid 106a locked. The closure of the hollow housing 2 with the sensor chip contained therein 3 again takes place by the Umbiegeschritt. 6 further clarifies the possibility of the sensor chip 3 To achieve a low-stress attachment ("low stress the attach") in a load-absorbing potting compound 10 (Eg gel, especially silicone gel) accommodate. This possibility arises in all embodiments in which the sensor chip 2 in a hollow housing 2 is used. Furthermore, the embodiments explained in the preceding figures with the features of in 6 be shown module combined.

7 zeigt die Herstellungsschritte eines Sensorchip-Moduls bei Verwendung eines vorgebogenen Leadframes 11. Der vorgebogene Leadframe 11 weist die Abschnitte 11a, 11b, 11c, 11d auf, die den Abschnitten 1a, 1b, 1c, 1d in den vorangegangenen 3 bis 6 entsprechen. Der aus dem Hohlgehäuse 2 für den Sensorchip 3 herausragende Leadframe-Abschnitt 11a ist mit einer U-förmigen Ausbiegung 18a versehen, und der aus dem Halbleiterchip-Gehäuse 6 herausstehende Endabschnitt 11d weist ebenfalls eine solche U-förmige Ausbiegung 18b auf. Dabei bewirkt die Ausbiegung 18a, dass ein Teil des Leadframe-Abschnitts 11a, der sich entlang der Gehäusewandung 2a des Hohlgehäuses 2 erstreckt, von der Gehäusewandung 2a etwas wegsteht und als Beinchen für die Montage des Sensorchip-Moduls auf dem Applikations-Board (nicht dargestellt) eingesetzt werden kann. Die Außenseite der Gehäusewandung 2a kann bündig mit dem Boden des Halbleiterchip-Gehäuses 6 verlaufen. Die Ausbiegungen 18b realisiert ebenfalls ein Kontaktbeinchen des fertiggestellten Sensorchip-Moduls, siehe untere Abbildung in 7. 7 shows the manufacturing steps of a sensor chip module using a pre-bent leadframe 11 , The pre-bent leadframe 11 assign the sections 11a . 11b . 11c . 11d on that the sections 1a . 1b . 1c . 1d in the previous ones 3 to 6 correspond. The from the hollow housing 2 for the sensor chip 3 outstanding leadframe section 11a is with a U-shaped bend 18a provided, and from the semiconductor chip housing 6 protruding end portion 11d also has such a U-shaped deflection 18b on. This causes the deflection 18a that part of the leadframe section 11a that extends along the housing wall 2a of the hollow housing 2 extends from the housing wall 2a something stands out and can be used as a little bit for mounting the sensor chip module on the application board (not shown). The outside of the housing wall 2a can be flush with the bottom of the semiconductor chip housing 6 run. The bends 18b also realizes a contact leg of the finished sensor chip module, see below figure in 7 ,

8 zeigt in den Darstellungen a bis f weitere Realisierungsmöglichkeiten für das Sensorchip-Modul. Es wird deutlich, dass das Hohlgehäuse 2 für den Sensorchip 3 sowohl ungefüllt (a bis d) als auch mit einem Gel gefüllt sein kann (e und f). Wie bereits angesprochen kann das Halbleiterchip-Gehäuse 6 entweder als Vollgehäuse (a bis d) oder als Hohlgehäuse (e und f) ausgeführt sein. In den Darstellungen b und c weist die dem Hohlgehäuse 2 zugewandte Seitenwand 6a des Halbleiterchip-Gehäuses 6 einen zapfenförmigen Vorsprung auf, der in die Öffnung des Hohlgehäuses 2 eingreift und dadurch eine mechanisch stabile Steckverbindung des Hohlgehäuses 2 an dem Halbleiterchip-Gehäuse 6 ermöglicht. Dabei ist in den Darstellungen b und c der 8 die Gehäusewandung 2a vertikal beabstandet gegenüber der Montageebene, die durch den Boden des Halbleiterchip-Gehäuses 6 definiert ist. 8th shows in the representations a to f further implementation options for the sensor chip module. It becomes clear that the hollow case 2 for the sensor chip 3 both unfilled (a to d) and may be filled with a gel (e and f). As already mentioned, the semiconductor chip package 6 either as a full housing (a to d) or as Hollow housing (e and f) be executed. In the illustrations b and c has the hollow housing 2 facing side wall 6a of the semiconductor chip package 6 a peg-shaped projection which, in the opening of the hollow housing 2 engages and thereby a mechanically stable plug connection of the hollow housing 2 on the semiconductor chip package 6 allows. It is in the representations b and c the 8th the housing wall 2a vertically spaced from the mounting plane through the bottom of the semiconductor chip package 6 is defined.

Die in 8 dargestellten Gehäusevarianten weisen keine Entformungsschrägen auf und sind daher eher für die Verwendung von Thermoplasten als Gehäusematerial geeignet. Geeignete Thermoplasten sind flüssigkristalline Polymere, die auch als LC (Liquid Crystal)-Polymere bezeichnet werden.In the 8th Housing variants shown have no draft angles and are therefore more suitable for the use of thermoplastics as housing material. Suitable thermoplastics are liquid crystalline polymers, also referred to as LC (liquid crystal) polymers.

9 zeigt Darstellungen a bis f von Sensorchip-Modulen, welche Entformungsschrägen an dem Halbleiterchip-Gehäuse 6 und teilweise auch dem Sensorchip-Gehäuse 2 aufweisen. Diese Gehäusevarianten eignen sich besonders für die Verwendung von Duroplasten - beispielsweise Epoxidharz - als Gehäusematerial. Als konstruktive Besonderheiten weisen die in den Darstellungen c und d gezeigten Ausführungsbeispiele im oberen Bereich des Halbleiterchip-Gehäuses 6 eine Stufenausnehmung 13 auf, in welche die Seitenwand 2c des Sensorchip-Gehäuses 2 eingreift, wodurch die Befestigungsstabilität verbessert werden kann. Ferner zeigt die Darstellung d der 9, dass eine Wandung 2d des Sensorchip-Hohlgehäuses 2 einen Überstand 2e aufweisen kann, welcher zur Abstützung des Sensorchip-Hohlgehäuses 2 auf dem Applikations-Board (nicht dargestellt) z.B. zur Sicherung des Zwischenraums zwischen der Wandung 2a und dem Applikations-Board eingesetzt werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass sich eine Vielzahl weiterer Ausführungsbeispiele aus Kombinationen von in den 3 bis 9 dargestellten Merkmalen ergeben. 9 shows representations a to f of sensor chip modules, which Entungsungsschrägen to the semiconductor chip package 6 and partly also the sensor chip housing 2 respectively. These housing variants are particularly suitable for the use of thermosets - such as epoxy resin - as a housing material. As constructive peculiarities, the embodiments shown in the illustrations c and d have in the upper region of the semiconductor chip housing 6 a stepped recess 13 in which the side wall 2c of the sensor chip housing 2 engages, whereby the mounting stability can be improved. Furthermore, the representation d of 9 that a wall 2d of the sensor chip hollow housing 2 a supernatant 2e may, which for supporting the sensor chip hollow housing 2 on the application board (not shown) eg to secure the gap between the wall 2a and the application board can be used. It should be noted that a variety of other embodiments of combinations of in the 3 to 9 shown features.

10 zeigt eine Grundansicht (footprint) der in den 3 bis 9 dargestellten Sensorchip-Module. Die aus den Leadframe-Abschnitten 1d bzw. 11d gebildeten Anschlussbeinchen 18b können sich entlang des freien Außenumfangs (drei Seiten) des Halbleiterchip-Gehäuses 6 erstrecken. Die aus dem Leadframe-Abschnitt 1a bzw. 11a hervorgehenden Leiterelemente erstrecken sich von dem Halbleiterchip-Gehäuse 6 in das Sensorchip-Hohlgehäuse 2 und verlaufen unterhalb der Gehäusewandung 2a. Sie können z.B. in Form von Ausbiegungen 18a als Anschlussbeinchen realisiert sein. Wie bereits anhand der 3 bis 9 erläutert, stellt in manchen Varianten der Leadframe-Abschnitt 1a, 11a jedoch keine Stelle dar, die elektrisch mit entsprechenden Gegenkontaktflächen auf dem Applikations-Board kontaktiert werden muss. Beispielsweise werden in den Darstellungen c der 8 und e der 9 die Abschnitte 1a, 11a nicht als Kontaktpads benötigt. 10 shows a basic view (footprint) of the in the 3 to 9 illustrated sensor chip modules. The from the leadframe sections 1d or. 11d formed connecting legs 18b may extend along the free outer circumference (three sides) of the semiconductor chip package 6 extend. The from the leadframe section 1a or. 11a resulting conductor elements extend from the semiconductor chip package 6 in the sensor chip hollow housing 2 and run below the housing wall 2a , You can eg in the form of bends 18a be realized as connection legs. As already on the basis of 3 to 9 explains, in some variants, the leadframe section 1a . 11a but not a location that must be electrically contacted with corresponding mating contact pads on the application board. For example, in the illustrations c the 8th and e the 9 the sections 1a . 11a not needed as contact pads.

Eine weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines flexiblen Chipträgers anstelle des Leadframes 1, 11. Ein flexibler Chipträger kann als mehrlagige Struktur mit mindestens einer Kunststoffschicht (beispielsweise Polyimid) und einer darüber liegenden Metallisierungsschicht ausgebildet sein. Die Kunststoffschicht kann beispielsweise etwa 100 µm dick sein und die Dicke der Metallisierungsschicht kann z.B. im Bereich von 5 bis 20 µm liegen. Strukturen mit mehreren Metallisierungsschichten sind ebenfalls möglich. Flexible Chipträger sind auch unter den Begriffen flexible Substrate („Flexsubstrat“) oder flexible Leiterplatten bekannt.Another aspect concerns the use of a flexible chip carrier instead of the leadframe 1 . 11 , A flexible chip carrier may be formed as a multi-layered structure with at least one plastic layer (for example polyimide) and an overlying metallization layer. The plastic layer may, for example, be about 100 μm thick, and the thickness of the metallization layer may be, for example, in the range of 5 to 20 μm. Structures with multiple metallization layers are also possible. Flexible chip carriers are also known by the terms flexible substrates ("flex substrate") or flexible printed circuit boards.

11 zeigt exemplarisch für das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel Darstellungen eines Fertigungsablaufes eines Sensorchip-Moduls mit einem flexiblen Chipträger 100 anstelle eines Leadframes 1. Sämtliche Sensorchip-Module gemäß den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen können in analoger Weise mit einem flexiblen Chipträger 100 anstelle des Leadframes 1, 11 ausgestattet sein. 11 shows an example of the in 4 Embodiment shown representations of a manufacturing process of a sensor chip module with a flexible chip carrier 100 instead of a leadframe 1 , All sensor chip modules according to the embodiments already described can be used in an analogous manner with a flexible chip carrier 100 instead of the leadframe 1 . 11 be equipped.

Der flexible Chipträger 100 weist eine Metallisierungsschicht 101 auf, die auf einer Kunststoff-Trägerschicht 102 aufgebracht ist. Die Metallisierungsschicht 101 ist zur Ausbildung von Leiterwegen strukturiert. Zur Strukturierung der Metallisierungsschicht 101 können beispielsweise photolithographische Verfahren eingesetzt werden.The flexible chip carrier 100 has a metallization layer 101 on top of a plastic backing 102 is applied. The metallization layer 101 is structured to form conductor paths. For structuring the metallization layer 101 For example, photolithographic processes can be used.

An den flexiblen Chipträger 100 wird das Sensorchip-Hohlgehäuse 2 und das Halbleiterchip-Gehäuse 6 angebracht. Dies kann in der bereits beschriebenen Weise durch Spritzengießen in einem Spritzgießwerkzeug erfolgen. Dabei kann der flexible Chipträger 100 in dem Spritzgießwerkzeug so an Wandungen der beiden Spritzgießkavitäten anliegen, dass er hinterspritzt und nicht umspritzt wird. Dadurch bleibt die Kunststoff-Trägerschicht 102 auch im Bereich der Gehäuse 2, 6 rückseitig freiliegend.To the flexible chip carrier 100 becomes the sensor chip hollow housing 2 and the semiconductor chip package 6 appropriate. This can be done in the manner already described by injection molding in an injection mold. In this case, the flexible chip carrier 100 in the injection mold so abut walls of the two injection molding cavities that it is injected behind and not encapsulated. This leaves the plastic carrier layer 102 also in the field of housing 2 . 6 exposed on the back.

Der Umklappschritt zur Ausrichtung des Sensorchip-Gehäuses 2 wird durch die Flexibilität des flexiblen Chipträgers 100 ermöglicht.The flip-over step for aligning the sensor chip housing 2 is due to the flexibility of the flexible chip carrier 100 allows.

In der Kunststoff-Trägerschicht 102 sind an geeigneten Stellen Durchkontaktierungslöcher 103 vorgesehen, die in nicht dargestellter Weise entweder bereits an dem noch nicht hinterspritzten flexiblen Chipträger 100 oder während eines beliebigen späteren Zeitpunkt im Fertigungsablauf (z.B. an einem der in der 11 dargestellten Produkte) eingebracht werden. Die Durchkontaktierungslöcher 103 werden mit Durchkontaktierungs-Metallisierungen 104 gefüllt, die Außenkontaktflächen für die Montage des Sensorchip-Moduls auf einem Applikations-Board (nicht dargestellt) bilden. Der dem Applikations-Board zugewandte Modulboden wird hier durch den in der Montageebene verlaufenden flexiblen Chipträger 100 gebildet. Vorteilhaft ist, dass die Lage Außenkontaktflächen aufgrund der Möglichkeit der Signalverteilung durch die strukturierten Metallisierungsschicht über den gesamten Modulboden frei wählbar ist. Weitere mögliche Merkmale von einen flexiblen Chipträger 100 nutzenden Sensorchip-Modulen ergeben sich analog aus den 3 bis 10.In the plastic carrier layer 102 are at appropriate locations via holes 103 provided that in a manner not shown either already on the not back-injected flexible chip carrier 100 or during any later time in the manufacturing process (eg at one of the in the 11 represented products) are introduced. The via holes 103 become with via metallizations 104 filled, the outer contact surfaces for mounting the sensor chip module on an application board (not shown) form. The module base facing the application board is here characterized by the flexible chip carrier extending in the mounting plane 100 educated. It is advantageous that the position of external contact surfaces is freely selectable over the entire module base due to the possibility of signal distribution through the structured metallization layer. Other possible features of a flexible chip carrier 100 used sensor chip modules are analogous to the 3 to 10 ,

Claims (14)

Sensorchip-Modul, umfassend: einen Sensorchip (3), einen Halbleiterchip (5), einen biegsamen Chipträger (1, 11, 100) mit einer gemeinsamen Oberfläche, auf welcher der Sensorchip (3) und der Halbleiterchip (5) angebracht sind, ein Modulgehäuse (2, 6; 2, 106), welches eine Montageebene des Sensorchip-Moduls definiert und ein den Sensorchip aufnehmendes Sensorchip-Hohlraumgehäuse (2) und ein den Halbleiterchip (5) aufnehmendes Halbleiterchip-Gehäuse (6, 106) umfasst, wobei der Chipträger (1, 11, 100) im Bereich zwischen den beiden Gehäusen in der Weise gebogen ist, dass eine aktive Oberfläche des Sensorchips (3) gegenüber der Montageebene des Sensorchip-Moduls geneigt ist und eine Seitenwand (6a, 106) des Halbleiterchip-Gehäuses (6, 106) eine Öffnung des Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) verschließt.Sensor chip module comprising: a sensor chip (3), a semiconductor chip (5), a flexible chip carrier (1, 11, 100) having a common surface on which the sensor chip (3) and the semiconductor chip (5) are mounted, a module housing (2, 6, 2, 106), which defines a mounting plane of the sensor chip module and a sensor chip receiving sensor chip cavity housing (2) and a semiconductor chip (5) receiving semiconductor chip housing (6, 106), wherein the chip carrier (1, 11, 100) is bent in the region between the two housings in such a way that an active surface of the sensor chip (3) is inclined relative to the mounting plane of the sensor chip module and has a side wall (6a, 106) of the semiconductor chip. Housing (6, 106) closes an opening of the sensor chip cavity housing (2). Sensorchip-Modul nach Anspruch 1, wobei der Chipträger (1, 11, 100) ein metallischer Leiterrahmenträger (1, 11) ist.Sensor chip module after Claim 1 wherein the chip carrier (1, 11, 100) is a metallic ladder frame carrier (1, 11). Sensorchip-Modul nach Anspruch 1, wobei der Chipträger (100) ein flexibler Kunststoffträger (102) mit aufmetallisierten Leitern (101) ist.Sensor chip module after Claim 1 wherein the chip carrier (100) is a flexible plastic carrier (102) with metallized conductors (101). Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aktive Oberfläche des Sensorchips (3) im Wesentlichen senkrecht zu der Montageebene des Sensorchip-Moduls verläuft.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the active surface of the sensor chip (3) extends substantially perpendicular to the mounting plane of the sensor chip module. Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorchip-Hohlraumgehäuse (2) mit einer Vergussmasse (10) gefüllt ist.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the sensor chip cavity housing (2) with a potting compound (10) is filled. Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleiterchip-Gehäuse (6) ein durch Umspritzen des Halbleiterchips (5) realisiertes Kunststoff-Spritzgussgehäuse (6) ist.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor chip housing (6) is a plastic injection-molded housing (6) realized by encapsulation of the semiconductor chip (5). Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Chipträger (1, 11, 100) entlang einer Außenwandung (2a) des Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) erstreckt.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the chip carrier (1, 11, 100) along an outer wall (2a) of the sensor chip cavity housing (2). Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Chipträger (1, 11, 100) im Bereich der Außenwandung (2a) des Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) einen Außenkontaktierungsabschnitt (1a, 8, 18a, 104) bildet.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the chip carrier (1, 11, 100) in the region of the outer wall (2a) of the sensor chip cavity housing (2) forms a Außenkontaktierungsabschnitt (1a, 8, 18a, 104). Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensorchip (3) ein Bewegungssensor ist.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the sensor chip (3) is a motion sensor. Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterchip (5) eine Signalauswerteschaltung zur Signalauswertung von Sensorsignalen und/oder eine Treiberschaltung zur Ansteuerung des Sensorchips (3) und/oder eine logische Schaltung aufweist.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor chip (5) has a signal evaluation circuit for signal evaluation of sensor signals and / or a driver circuit for driving the sensor chip (3) and / or a logic circuit. Sensorchip-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensorchip ein optischer Chip ist.Sensor chip module according to one of the preceding claims, wherein the sensor chip is an optical chip. Verfahren zur Herstellung eines Sensorchip-Moduls, umfassend: - Bereitstellen eines biegsamen Chipträgers (1, 11, 100), - Herstellen eines Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) mit darin untergebrachtem Sensorchip (3), der auf einer Oberfläche des Chipträgers (1, 11, 100) angebracht ist, und Herstellen eines Halbleiterchip-Gehäuses (6, 106) mit darin untergebrachtem Halbleiterchip (5), der auf der gleichen Oberfläche des Chipträgers (1, 11, 100) angebracht ist, wobei das Halbleiterchip-Gehäuse (6, 106) eine Montageebene definiert, und danach - Biegen des Chipträgers (1, 11, 100) im Bereich zwischen den beiden Gehäusen, so dass eine aktive Oberfläche des Sensorchips (3) geneigt gegenüber der Montageebene des Sensorchip-Moduls ist und eine Seitenwand (6a, 106) des Halbleiterchip-Gehäuses (6, 106) eine Öffnung des Sensorchip-Hohlraumgehäuses (2) verschließt.A method of manufacturing a sensor chip module, comprising: Providing a flexible chip carrier (1, 11, 100), Producing a sensor chip cavity housing (2) with sensor chip (3) accommodated therein, which is mounted on a surface of the chip carrier (1, 11, 100), and producing a semiconductor chip housing (6, 106) with semiconductor chip accommodated therein (5 ) mounted on the same surface of the chip carrier (1, 11, 100), the semiconductor chip package (6, 106) defining a mounting plane, and thereafter Bending the chip carrier (1, 11, 100) in the area between the two housings such that an active surface of the sensor chip (3) is inclined with respect to the mounting plane of the sensor chip module and a side wall (6a, 106) of the semiconductor chip housing ( 6, 106) closes an opening of the sensor chip cavity housing (2). Verfahren nach Anspruch 12, wobei zuerst das Sensorchip-Hohlraumgehäuse (2) an dem Chipträger (1, 11, 100) angebracht wird und danach der Sensorchip (3) auf den Chipträger (1, 11, 100) aufgebracht wird.Method according to Claim 12 in which first the sensor chip cavity housing (2) is attached to the chip carrier (1, 11, 100) and then the sensor chip (3) is applied to the chip carrier (1, 11, 100). Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Sensorchip-Hohlraumgehäuse (2) nach dem Aufbringen des Sensorchips (3) auf den Chipträger (1, 11, 100) mit einer Vergussmasse (10) vergossen wird.Method according to Claim 13 , wherein the sensor chip cavity housing (2) after the application of the sensor chip (3) on the chip carrier (1, 11, 100) with a potting compound (10) is cast.
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